JP2008506176A - Method and apparatus for image processing - Google Patents
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Abstract
イメージ処理のための方法が、それぞれが輝度を有する複数のピクセルを包含するイメージを処理し、複数のピクセルを包含するイメージ処理後のイメージを生成するステップ、イメージに対して保存フィルタを適用し、イメージの複数のピクセルの少なくとも1つに対応する少なくとも1つの保存値を生成するステップ、少なくとも1つの保存値のそれぞれについて重み付け係数aを計算するステップ、および少なくとも1つの重み付け係数のそれぞれを使用してイメージとイメージ処理後のイメージを混合し、複数のピクセルを包含する出力イメージを生成するステップを包含する。 A method for image processing, processing an image including a plurality of pixels each having a luminance and generating an image-processed image including the plurality of pixels, applying a storage filter to the image; Using at least one stored value corresponding to at least one of the plurality of pixels of the image, calculating a weighting factor a for each of the at least one stored value, and using each of the at least one weighting factor Mixing the image and the image processed image to produce an output image that includes a plurality of pixels.
Description
関連出願に対するクロス・リファレンス
本件出願は、2004年7月9日に出願された米国特許仮出願第60/586,550号の恩典を主張する。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATION This application claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 586,550, filed July 9, 2004.
本発明は、イメージ品質の向上および超音波イメージにおけるノイズの低減のためのイメージ処理の方法および装置に関する。 The present invention relates to an image processing method and apparatus for improving image quality and reducing noise in ultrasound images.
イメージ処理は、通常、スムージング、シャープニング、および全体的なイメージのコントラストの改善によってイメージ品質を向上させる。たとえばスムージングは、ノイズを低減し、コントラストを改善することができる。しかしながら、医療イメージングの場合においては、スムージングがいくつかの臨床的に重要な特徴の損失を招くことがある。その種の重要なイメージの特徴は、一般に不連続検出フィルタによって不連続として検出される。不連続の検出は、エッジ、ライン、またはポイントのレベルにおいて実行が可能である。図1を参照すると、従来技術のエッジ検出フィルタ11が例示されている。図2を参照すると、従来技術のライン検出フィルタ21が例示されている。図3を参照すると、従来技術のポイント検出フィルタ31が例示されている。残念ながら、従来技術のフィルタ11、21および31は、すべて、イメージのノイズまたは信号対ノイズ比に対して敏感である。したがって、重要なイメージの特徴の検出および保存両方のためのフィルタが必要とされている。
Image processing typically improves image quality by smoothing, sharpening, and improving overall image contrast. For example, smoothing can reduce noise and improve contrast. However, in the case of medical imaging, smoothing can result in the loss of some clinically important features. Such important image features are generally detected as discontinuities by a discontinuity detection filter. Discontinuity detection can be performed at the edge, line, or point level. Referring to FIG. 1, a prior art
したがって本発明は、イメージ品質を向上させ、超音波イメージ内のノイズを低減するイメージ処理の方法および装置を提供することをその目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image processing method and apparatus that improves image quality and reduces noise in an ultrasound image.
本発明によれば、イメージ処理のための方法が、それぞれが輝度を有する複数のピクセルを包含するイメージを処理し、複数のピクセルを包含するイメージ処理後のイメージを生成するステップ、イメージに対して保存フィルタを適用し、イメージの複数のピクセルの少なくとも1つに対応する少なくとも1つの保存値を生成するステップ、少なくとも1つの保存値のそれぞれについて重み付け係数αを計算するステップ、および少なくとも1つの重み付け係数のそれぞれを使用してイメージとイメージ処理後のイメージを混合し、複数のピクセルを包含する出力イメージを生成するステップを包含する。 According to the present invention, a method for image processing processes an image including a plurality of pixels each having a luminance, and generates an image-processed image including a plurality of pixels. Applying a conservative filter to generate at least one conserved value corresponding to at least one of the plurality of pixels of the image, calculating a weighting factor α for each of the at least one conserved value, and at least one weighting factor Are used to mix the image with the imaged image to produce an output image that includes a plurality of pixels.
本発明によれば、イメージ処理のための装置が、それぞれが輝度を有する複数のピクセルを包含するイメージを処理し、複数のピクセルを包含するイメージ処理後のイメージを生成するための装置、イメージに対して保存フィルタを適用し、イメージの複数のピクセルの少なくとも1つに対応する少なくとも1つの保存値を生成ための装置、少なくとも1つの保存値のそれぞれについて重み付け係数αを計算ための装置、および少なくとも1つの重み付け係数のそれぞれを使用してイメージとイメージ処理後のイメージを混合し、複数のピクセルを包含する出力イメージを生成するための装置を包含する。 According to the present invention, an apparatus for image processing processes an image including a plurality of pixels each having a luminance, and generates an image after image processing including a plurality of pixels. An apparatus for applying a conservative filter to generate at least one conserved value corresponding to at least one of the plurality of pixels of the image, an apparatus for calculating a weighting factor α for each of the at least one conserved value, and at least An apparatus for mixing an image with an image-processed image using each of one weighting factor to produce an output image that includes a plurality of pixels is included.
したがって本発明の教示は、イメージに対して任意形式のイメージ処理、特に、根底にある実際の構造を示すどのような小さい特徴でも保存しつつ、スプリアス・ノイズおよび望ましくないアーティファクトを低減するスムージングおよびエッジ強調を実行するための方法を提供することである。これは、任意の与えられたピクセルが、イメージ内のノイズまたはエラーの結果としてではなく構造的相違およびそのピクセルに対応する領域の組成に関する理由のためにその近傍のピクセルと異なるとする統計的尤度を決定するように保存フィルタをイメージに適用することによって達成される。この保存フィルタが、与えられたピクセルが実際の構造の結果である確率に対応する保存値を計算するように適用された後は、その保存値が使用されて、そのピクセルに対して実行されるイメージ処理、すなわちスムージングまたはそのほかそのピクセルの影響の減少に資することのできる処理の量が調整される。一言で言えば、与えられたピクセルが実際の構造であることを保存値が示している場合には、そのイメージに対するその種のピクセルのスムージングに資することのできるイメージ処理の効果が減少される。その逆に保存値が、吟味中のピクセルが実際の構造を表す見込みが薄く、むしろスプリアス・ノイズまたはイメージ内に注入されたそのほかのエラーであることを示している場合には、スムージングまたはそのほかその種のピクセルの値の変更に貢献するイメージ処理がより大きな程度で効果を及ぼすことが許される。 The teachings of the present invention therefore provide for any form of image processing on the image, particularly smoothing and edges that reduce spurious noise and undesirable artifacts while preserving any small features that represent the underlying actual structure. It is to provide a way to perform the emphasis. This is the statistical likelihood that any given pixel differs from its neighboring pixels for reasons related to structural differences and the composition of the region corresponding to that pixel, and not as a result of noise or error in the image. This is accomplished by applying a preservation filter to the image to determine the degree. After this conserved filter is applied to calculate a conserved value corresponding to the probability that a given pixel is the result of an actual structure, that conserved value is used and executed on that pixel. The amount of image processing, i.e., smoothing or other processing that can contribute to reducing the impact of the pixels is adjusted. In short, if the stored value indicates that a given pixel is an actual structure, the effect of image processing that can contribute to smoothing that kind of pixel on that image is reduced. . Conversely, if the stored value indicates that the pixel under examination is unlikely to represent the actual structure, but rather spurious noise or other errors injected into the image, smoothing or other Image processing that contributes to changing the value of the seed pixel is allowed to have a greater effect.
前述したとおり、イメージ処理は多くの形式をとり、限定の意図ではないが、それにはエッジ強調、コントラスト、およびスペックル等のノイズの低減が含まれる。 As noted above, image processing takes many forms and is not intended to be limiting, but includes noise enhancement such as edge enhancement, contrast, and speckle.
図5を参照すると、この分野で周知のとおりのイメージ・フィルタ53およびイメージ51が例示されている。イメージ・フィルタ53は、通常、イメージ・フィルタ53の中央に中心ピクセル55が存在するように奇数行×奇数列の形で構成される。イメージ・フィルタ53の各行と列の交点には、フィルタ係数(図示せず)が供給される。イメージ51も同様に、行および列に配列された複数のピクセルからなる。イメージ・フィルタ53がイメージ51の部分の上に置かれたとき、下にあるイメージ51の、イメージ・フィルタ53の各ピクセルに対応する各ピクセル値に、通常はイメージ・フィルタ係数が乗じられる。その乗算が済むと、結果の加算、減算、乗算、または統計的操作が行われてイメージ処理ピクセル値がもたらされる。このイメージ処理ピクセル値は、一般にイメージ・フィルタ53の中心ピクセル55に対応するイメージ51のピクセルに割り当てられる。イメージ・フィルタ53は、通常、イメージ51を構成するピクセルの上に中心ピクセル55を含むイメージ・フィルタ53を配置することによってイメージ51に適用される。そのように行うことによってイメージ51に対応する処理後のイメージ(図示せず)が作成され、それによって処理後のイメージ内の各ピクセルのピクセル値が、イメージ51のピクセルに対してイメージ・フィルタ53によって実行される計算の結果となる。
Referring to FIG. 5, an
本発明の好ましい実施態様においては、イメージ処理を任意の型、適応型または非適応型とすることが可能であり、たとえば図5に示されているとおりの2次元イメージ・フィルタ53もしくはロー−パス・フィルタの多次元フィルタ、ハイ−パス・フィルタもしくはバンド−パス・フィルタもしくはメディアン・フィルタ、またはスペックル低減フィルタまたはこのほかの任意の型のフィルタリングを含むことができる。図5の5×5のイメージ・フィルタ53は、例示目的だけのためのものであり、ほかのサイズの空間ドメインのフィルタまたは周波数ドメインのフィルタとすることも可能である。
In a preferred embodiment of the present invention, the image processing can be any type, adaptive or non-adaptive, for example a two-
前述したとおり、イメージ処理は、ノイズの多いイメージから真のイメージを引き出す強力なツールである。しかしながらイメージ処理は、ときとして真のイメージの損失をもたらすことがある。したがって本発明は、オリジナルのイメージ内の強い特徴を検出し、保存するための方法を教示する。図6を参照すると、本発明の方法が例示されている。より完全には後述するが、イメージがイメージ処理されてイメージ処理後のイメージZipが作られる。特徴検出フィルタ41が、特徴検出フィルタ41のサイズに対応する小領域内においてオリジナルのイメージ51に適用され、移動されて別の小領域に適用され、その結果、そのイメージの少なくとも1ピクセルについて保存値が計算される。したがって保存値は、1ピクセルずつをベースとして1つの領域と別の領域でおそらくは異なることになる。最後に保存値が使用されて、オリジナルのイメージに混合される処理後のイメージの量が調整され、1ピクセルずつをベースとして出力イメージが生成される。
As described above, image processing is a powerful tool for extracting a true image from a noisy image. However, image processing can sometimes result in real image loss. The present invention thus teaches a method for detecting and storing strong features in the original image. Referring to FIG. 6, the method of the present invention is illustrated. As will be described more fully later, the image is processed to produce an image Z ip after image processing. A
引き続き図6を参照するが、ステップ1において、オリジナルのイメージがイメージ処理されてイメージ処理後のイメージZipが作られる。その種のイメージ処理は、この分野で周知の任意のタイプおよび(または)前述のものとすることができる。
Still referring to FIG. 6, in
ステップ2を参照すると、特徴検出フィルタがオリジナルのイメージに適用され、その結果、そのイメージの少なくとも1ピクセルについて保存値が計算される。図4を参照すると(2P+1)×(2Q+1)ピクセルのサイズを有する特徴検出フィルタ41が例示されている。1つの実施態様においては、特徴検出フィルタ41が、処理されるべきイメージ51(Zij)に適用されたときに、次の式(1)によって定義されるとおりのターゲット・ピクセル57の近隣のピクセル値における絶対差分の和(SAD)とする保存値の計算を伴う。
Referring to
これにおいてターゲット・ピクセル57は、特徴検出フィルタ41の座標(0,0)に対応する。中心または(0,0)におけるターゲット・ピクセルからの絶対差分が、図4に例示されている特徴検出フィルタ内の各ピクセルまたは(i,j)における各ポジションについて計算される。ここでは例示目的のために5×5のSADフィルタ(P=2,Q=2)が例示されているが、特徴検出フィルタのサイズは、それより小さく(たとえば3×3)またはそれより大きく(たとえば7×7、9×9等)とすることも可能である。各ピクセルにおける絶対差分は、式(1)に表されているとおりに合計される。SADは、さらに、次の式(2)に表されているとおり、特徴検出フィルタ内のピクセル数マイナス1(ターゲット・ピクセル57に対応する)によって正規化することができる。
In this case, the
また、次のとおりに定義される平方差分の和(SSD)を使用することも可能である。 It is also possible to use a sum of square differences (SSD) defined as follows.
SSDもまた、次のとおり、さらに正規化することができる。 The SSD can also be further normalized as follows.
高速化のために絶対差分の和が使用されるが、そのほかの統計の形式(たとえば分散)を明るいスポットまたはポイント等の強いイメージ特徴の検出に使用することも可能である。この特徴検出フィルタは、イメージ・ピクセル値も使用する。絶対差分の和が非常に高く、ピクセル値が非常に高い場合、または明るい場合には、非常に強い特徴が見つかったと見なされ、スムージング・フィルタまたはスペックル・ノイズ低減フィルタまたはその他を適用せずに保存される。 Although the sum of absolute differences is used for speeding up, other statistical forms (eg, variance) can be used to detect strong image features such as bright spots or points. This feature detection filter also uses image pixel values. If the sum of absolute differences is very high and the pixel value is very high or bright, it is considered that a very strong feature has been found, without applying a smoothing or speckle noise reduction filter or others Saved.
SAD、NSAD、SSD、またはNSSD値およびターゲット・ピクセルの輝度に応じて、オリジナルのイメージZorigとフィルタリング後の(イメージ処理後の)イメージZipが、式5および図6のステップ3に示されているとおり、1ピクセルずつをベースとして混合される。たとえば、SADおよびターゲット・ピクセルの輝度が高い場合には、処理後のイメージとオリジナルのイメージを混合して出力イメージを計算するとき、より多くのオリジナルのイメージが使用され、かつより少ない処理後のイメージが使用される。イメージを処理後のイメージと合成して最終イメージ出力を作るときに各イメージに含められる程度は、次の式により定義されるとおり、重み付け係数αによってコントロールされる。
Zout=α・Zip+(1−α)Zorig (5)
これにおいてZout:最終イメージ・ピクセル出力;
α:ターゲット・ピクセルに対応する重み付け係数;
Zip:イメージ処理後のピクセル・データ;
Zorig:イメージ51のオリジナルのイメージのピクセル・データ。
Depending on the SAD, NSAD, SSD, or NSSD value and the brightness of the target pixel, the original image Z orig and the filtered image Z ip are shown in Equation 5 and step 3 of FIG. As shown, they are mixed on a pixel-by-pixel basis. For example, if the brightness of the SAD and target pixel is high, then when the output image is calculated by mixing the processed image with the original image, more original images are used and less processed An image is used. The degree to which each image is included in each image when it is combined with the processed image to produce the final image output is controlled by a weighting factor α, as defined by the following equation:
Z out = α · Z ip + (1−α) Z orig (5)
Where Z out : final image pixel output;
α: weighting factor corresponding to the target pixel;
Z ip : pixel data after image processing;
Z orig : Pixel data of the original image of the
αは、次に述べるとおり、オリジナルのイメージの振幅(または輝度)IおよびSAD値に依存する。 α depends on the amplitude (or luminance) I and SAD values of the original image, as described below.
好ましい実施態様においては(8ビット(または最大値255)のグレイスケール・イメージについて)I>80の場合に、
1680>SAD>720、かつI>80であれば
α=1−(SAD−720)/960 (6)
SAD>=1680、かつI>80であれば
α=0
SAD<=720、かつI>80であれば
α=1.0
となり、I<80の場合には、255の最大輝度(または0〜255の範囲)を伴う8ビット・グレイスケール・イメージのための5×5フィルタについて、SADによらずα=1.0となる。好ましい実施態様においては、αが、より時間を要する式(6)の実際の計算ではなく、SADおよびIのルックアップ・テーブル(LUT)を使用して迅速に獲得される。上記の式および表現は、SAD、I、およびαの間の関係を単に例示しているに過ぎない。
In a preferred embodiment (for an 8-bit (or maximum 255) grayscale image) if I> 80,
If 1680>SAD> 720 and I> 80, α = 1− (SAD−720) / 960 (6)
If SAD> = 1680 and I> 80, α = 0
If SAD <= 720 and I> 80, α = 1.0
For I <80, for a 5 × 5 filter for an 8-bit grayscale image with a maximum luminance of 255 (or a range of 0-255), α = 1.0 regardless of SAD. Become. In the preferred embodiment, α is quickly obtained using the SAD and I look-up table (LUT) rather than the actual computation of equation (6), which takes more time. The above formulas and expressions merely illustrate the relationship between SAD, I, and α.
グレイスケール・イメージの輝度値および対応するSAD/NSAD/SSD/NSSD値を参照して説明されているが、これらは保存統計測定量とも呼ばれ、IおよびSAD/NSAD/SSD/NSSD値両方についての範囲は、輝度およびSAD/NSAD/SSD/NSSD値の絶対範囲として示されている。たとえば『I>80』の値は、8ビット・グレイスケール・イメージの場合の最大可能輝度の255における80より大きい輝度である。同様に、ゼロから最大輝度までの範囲にわたる各ピクセルについて輝度の範囲を有するイメージの場合には、SAD/NSAD/SSD/NSSD値がゼロから最大値までの範囲にわたる。したがって『1680>SAD>720』は、絶対スケールにおける720と1680の間のSAD値を言う。 Although described with reference to grayscale image luminance values and corresponding SAD / NSAD / SSD / NSSD values, these are also referred to as conservative statistics measures, for both I and SAD / NSAD / SSD / NSSD values. Is shown as the absolute range of luminance and SAD / NSAD / SSD / NSSD values. For example, a value of “I> 80” is a brightness greater than 80 at 255, the maximum possible brightness for an 8-bit grayscale image. Similarly, for an image having a luminance range for each pixel ranging from zero to maximum luminance, the SAD / NSAD / SSD / NSSD values range from zero to the maximum value. Thus, “1680> SAD> 720” refers to the SAD value between 720 and 1680 on the absolute scale.
イメージが8ビットと異なる輝度分解能を有することが可能であるため、上記の関係は、より一般的に、それぞれの最大値によって正規化されたSADおよびIによって表すことができる。これらの値をSAD%およびI%と呼ぶ。αは、次の式によって表すことができる。
27.5%>SAD%>11.8%、かつI%>31.4%であれば、
α=1−(SAD%−11.8%)/15.7% (7)
SAD%>=27.5%、かつI%>31.4%であれば、
α=0
SAD%<=11.8%、かつI%>31.4%であれば、
α=1.0
となり、I%<31.4%であれば、すべてのSAD%についてα=1.0となる。
Since the image can have a luminance resolution different from 8 bits, the above relationship can be more generally represented by SAD and I normalized by their respective maximum values. These values are called SAD% and I%. α can be expressed by the following equation.
If 27.5%>SAD%> 11.8% and I%> 31.4%,
α = 1− (SAD% −11.8%) / 15.7% (7)
If SAD%> = 27.5% and I%> 31.4%,
α = 0
If SAD% <= 11.8% and I%> 31.4%,
α = 1.0
If I% <31.4%, then α = 1.0 for all SAD%.
グレイスケール・イメージの輝度値および対応するSAD/NSAD/SSD/NSSD値を参照して説明されているが、これらは保存統計測定量とも呼ばれ、IおよびSAD/NSAD/SSD/NSSD値両方についての範囲は、輝度およびSAD/NSAD/SSD/NSSD値の正規化された範囲、たとえばゼロから100までの範囲のパーセンテージとして示すことが可能である。たとえば『I%>31.4%』は、どのように定義されたピクセルの輝度であってもその最大可能輝度の31.4パーセントより輝度が大きい。同様に、ゼロから最大輝度までの範囲にわたる各ピクセルについて輝度の範囲を有するイメージの場合には、SAD/NSAD/SSD/NSSD値がゼロから最大値までの範囲にわたる。したがって『27.5%>SAD%>11.8%』は、最大のSAD/NSAD/SSD/NSSD値の11.8%と27.5%の間のSAD%値を言う。 Although described with reference to grayscale image luminance values and corresponding SAD / NSAD / SSD / NSSD values, these are also referred to as conservative statistics measures, for both I and SAD / NSAD / SSD / NSSD values. Can be shown as a normalized range of luminance and SAD / NSAD / SSD / NSSD values, for example as a percentage of the range from zero to 100. For example, “I%> 31.4%” has a luminance greater than 31.4% of the maximum possible luminance regardless of the luminance of the pixel defined. Similarly, for an image having a luminance range for each pixel ranging from zero to maximum luminance, the SAD / NSAD / SSD / NSSD values range from zero to the maximum value. Therefore, “27.5%> SAD%> 11.8%” refers to a SAD% value between 11.8% and 27.5% of the maximum SAD / NSAD / SSD / NSSD value.
上記の実施態様は、SAD/NSAD/SSD/NSSD値および輝度値の両方について例示的な境界値を使用しているが、その種の境界値は例示であり、イメージ作成の状況に応じて変更されることがある。その種の境界値は、好ましくはイメージ内の小さい関心構造が保存される一方、ノイズまたはそのほかのデータの悪影響の実質的な排除を可能にするに充分であるように選択される。 Although the above embodiment uses exemplary boundary values for both SAD / NSAD / SSD / NSSD values and luminance values, such boundary values are exemplary and vary depending on the image creation situation. May be. Such boundary values are preferably selected so that small structures of interest in the image are preserved while sufficient to allow substantial elimination of the adverse effects of noise or other data.
選択される境界値によらず、αは以下の方法に従って割り当てられる。輝度が境界値(たとえば80)より小さい場合には、αが、SAD/NSAD/SSD/NSSD値または保存統計測定量の値とは無関係に最大のα値(好ましくは〜1.0)に等しくなる。輝度が境界値を超える場合には、SAD/NSAD/SSD/NSSD値が低い領域内(たとえば、SAD<=720、またはSAD%<=11.8%)であればαが最大α値に等しくなり、SAD/NSAD/SSD/NSSD値が上側の領域内(たとえば、SAD>=1680、またはSAD%>=27.5%)であればαが最小α値(好ましくは〜0.0)に等しくなり、中間の領域内(たとえば、1680>SAD>720、または27.5%>SAD%>11.8%)においてはαがSAD/NSAD/SSD/NSSD値に線形相関される。 Regardless of the boundary value selected, α is assigned according to the following method. If the brightness is less than the boundary value (eg 80), then α is equal to the maximum α value (preferably ˜1.0) regardless of the SAD / NSAD / SSD / NSSD value or the value of the stored statistical measure. Become. If the luminance exceeds the boundary value, α is equal to the maximum α value if the SAD / NSAD / SSD / NSSD value is within a low region (eg, SAD <= 720 or SAD% <= 11.8%). If the SAD / NSAD / SSD / NSSD value is in the upper region (for example, SAD> = 1680, or SAD%> = 27.5%), α becomes the minimum α value (preferably to 0.0). In the middle region (eg, 1680> SAD> 720, or 27.5%> SAD%> 11.8%), α is linearly correlated to the SAD / NSAD / SSD / NSSD value.
結果として、上記の例の場合には、イメージ輝度Iが80の輝度スレッショルドより上であれば(またはI%が31.4%より上であれば)中間の領域内(または、SADが720と1680の間またはSAD%が11.8%と27.5%の間)においてαがSAD/NSAD/SSD/NSSD値に線形比例する。前述したとおり、この種の値は、ここで例示的な態様において説明されたものであり、イメージの型に依存し、1つの応用(たとえば肝臓)と別の応用(たとえば胎児)では異なる。この場合においては、80のイメージ輝度がスレッショルドとして使用されたが、これは方法の例示の簡明のために過ぎない。別の実施態様においては、80のスレッショルドをSADに応じて変更することが可能である。また別の実施態様においては、αを、SADに伴って上記の線形関数より速やかに減少させることが可能である。αを、SADおよびIの別の関数とすることも可能である。I、SAD、およびαの間の関係によらず、αは、SADとIの2次元テーブルまたはルックアップ・テーブル(LUT)によって決定される。上記のαの式は例示目的のために限られ、これら2つのパラメータ(SAD/NSAD/SSD/NSSDおよびI)を使用する任意の形式をとることができる。別の実施態様においては、SAD/NSAD/SSD/NSSDおよびIに加えて平均および分散(標準偏差)等、またはそのほかの統計量を使用することが可能である。 As a result, in the case of the above example, if the image brightness I is above the 80 brightness threshold (or if I% is above 31.4%), then in the middle region (or SAD is 720) Α is linearly proportional to the SAD / NSAD / SSD / NSSD value between 1680 and between 11.8% and 27.5%). As described above, this type of value is described herein in an exemplary manner and depends on the type of image and is different in one application (eg, liver) and another (eg, fetus). In this case, 80 image intensities were used as thresholds, but this is only for illustrative simplicity of the method. In another embodiment, the 80 thresholds can be changed depending on the SAD. In another embodiment, α can be decreased more rapidly than the linear function with SAD. It is also possible for α to be another function of SAD and I. Regardless of the relationship between I, SAD, and α, α is determined by a SAD and I two-dimensional table or look-up table (LUT). The above equation for α is for illustrative purposes only and can take any form using these two parameters (SAD / NSAD / SSD / NSSD and I). In another embodiment, SAD / NSAD / SSD / NSSD and I can be used in addition to mean and variance (standard deviation), or other statistics.
図7を参照すると、本発明の方法の実行に使用される装置の好ましい実施態様が例示されている。プロセッサ71は、オリジナルのイメージZorigを受信し、出力イメージZoutを出力する。プロセッサ71は、好ましくはディジタル信号プロセッサとする。いずれの場合においてもプロセッサ71は、入力イメージZorigを表すようにフォーマットされたディジタル情報を受信する。プロセッサ71は、その入力イメージZorigに作用して保存フィルタを適用し、オリジナルの入力イメージを処理してイメージ処理後のイメージZipを作り出し、少なくとも1つの計算された保存値のそれぞれについて重み付け係数αを計算し、オリジナルのイメージとイメージ処理後のイメージを混合して出力イメージZoutを生成する。
Referring to FIG. 7, a preferred embodiment of the apparatus used to perform the method of the present invention is illustrated. The
別の実施態様においては、SSDを、保存フィルタに対応するイメージ内のピクセルの平均、分散、標準偏差といった別の統計的な値、またはそのほかの任意の統計的測定量とともに使用することが可能である。αもまた、1ピクセルずつをベースとして決定され、したがってイメージ内の1つのポイントと別のポイントでは異なる。 In another embodiment, the SSD can be used with another statistical value such as the mean, variance, standard deviation of the pixels in the image corresponding to the storage filter, or any other statistical measure. is there. α is also determined on a pixel-by-pixel basis and is therefore different from one point to another in the image.
以上、本発明の1ないしは複数の実施態様を説明してきた。しかしながら本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の修正を行うことができることが理解されるであろう。したがって、このほかの実施態様は、特許請求の範囲内となる。 In the foregoing, one or more embodiments of the present invention have been described. However, it will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, other embodiments are within the scope of the claims.
Claims (9)
前記イメージに対して保存フィルタを適用し、前記イメージの前記複数のピクセルの少なくとも1つに対応する少なくとも1つの保存値を生成するステップと、
前記少なくとも1つの保存値のそれぞれについて重み付け係数αを計算するステップと、
前記少なくとも1つの重み付け係数のそれぞれを使用して前記イメージと前記イメージ処理後のイメージを混合し、複数のピクセルを含む出力イメージを生成するステップと、
を含むことを特徴とするイメージ処理のための方法。 Processing an image including a plurality of pixels, each having a luminance, and generating an image processed image including the plurality of pixels;
Applying a storage filter to the image to generate at least one stored value corresponding to at least one of the plurality of pixels of the image;
Calculating a weighting factor α for each of the at least one stored value;
Mixing the image and the image processed image using each of the at least one weighting factor to produce an output image comprising a plurality of pixels;
A method for image processing comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 Processing the image is from the group consisting of smoothing, edge enhancement, low-pass filtering, high-pass filtering, band-pass filtering, median filtering, speckle reduction filter, noise reduction, and contrast enhancement. Including performing selected image processing,
The method according to claim 1.
前記保存フィルタを前記イメージに適用して、それぞれが前記イメージの単一のピクセルに対応する少なくとも1つの保存の統計的測定量を計算することを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 The application of the preservation filter is
Applying the storage filter to the image to calculate at least one storage statistical measure each corresponding to a single pixel of the image;
The method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 The application of the preservation filter includes sum of absolute differences (SAD), normalized sum of absolute differences (NSAD), sum of square differences (SSD), normalized sum of square differences (NSSD), average, Calculating a statistical measure of the at least one stored selected from the group consisting of variance and standard deviation;
The method according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 The calculation of the weighting factor includes calculating the weighting factor from the luminance of the plurality of pixels of the image corresponding to the storage filter and the at least one stored value.
The method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項5に記載の方法。 The calculation of the weighting factor comprises using a look-up table (LUT);
6. The method of claim 5, wherein:
ターゲット・ピクセルの輝度が境界値より小さいか又はそれに等しいときにαを最大値にセットするステップと、
前記ターゲット・ピクセルの輝度が前記境界値より大きく且つ前記ターゲット・ピクセルに対応する前記保存値が低い領域内にあるときにαを最大値にセットするステップと、
前記ターゲット・ピクセルの輝度が前記境界値より大きく且つ前記ターゲット・ピクセルに対応する前記保存値が上側の領域内にあるときにαを最小値にセットするステップと、
前記ターゲット・ピクセルの輝度が前記境界値より大きく且つ前記ターゲット・ピクセルに対応する前記保存値が中間の領域内にあるときにαを保存の統計的測定量に比例してセットするステップと、
を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 The calculation of the weighting factor α is
Setting α to a maximum value when the brightness of the target pixel is less than or equal to the boundary value;
Setting α to a maximum value when the brightness of the target pixel is greater than the boundary value and the stored value corresponding to the target pixel is in a low region;
Setting α to a minimum value when the brightness of the target pixel is greater than the boundary value and the stored value corresponding to the target pixel is in the upper region;
Setting α in proportion to a stored statistical measure when the brightness of the target pixel is greater than the boundary value and the stored value corresponding to the target pixel is in an intermediate region;
The method of claim 5 comprising:
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 Generation of the output image, when the corresponding pixel of the image pixels, and a Z orig in the image in the image after processing the pixels of the Z out the output image, the Z ip, wherein Z out = alpha Calculating each of the plurality of pixels of the output image according to Z ip + (1−α) Z orig ;
The method according to claim 7.
前記イメージに対して保存フィルタを適用し、前記イメージの前記複数のピクセルの少なくとも1つに対応する少なくとも1つの保存値を生成するための手段と、
前記少なくとも1つの保存値のそれぞれについて重み付け係数αを計算するための手段と、
前記少なくとも1つの重み付け係数のそれぞれを使用して前記イメージと前記イメージ処理後のイメージを混合し、複数のピクセルを含む出力イメージを生成するための手段と、
を有することを特徴とするイメージ処理のための装置。 Means for processing an image including a plurality of pixels, each having a luminance, and generating an image processed image including the plurality of pixels;
Means for applying a storage filter to the image to generate at least one stored value corresponding to at least one of the plurality of pixels of the image;
Means for calculating a weighting factor α for each of the at least one stored value;
Means for mixing the image and the imaged image using each of the at least one weighting factor to produce an output image comprising a plurality of pixels;
An apparatus for image processing, comprising:
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